Le système nerveux

Neurophysiologie chap1 le système nerveux
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Chap1 : Le système nerveux
Cm1
Constitution du SN :
- L’encéphale et la moelle épinière (ME) : 2 centres nerveux de traitement de
l’information.
- Les nerfs : transmettent l’information. Ils relient les centres nerveux à la
périphérie et inversement.
ENCEPHALE + ME = SNC
NERFS = SNP (système nerveux périphérique)
Encéphale et la ME sont formées à partir de l’élément de base : la cellule.
Dans le SN on trouve 2 types de cellules :
- Les neurones : cellule nerveuses très spécialisées qui véhiculent et produisent des
messages nerveux.
- Les cellules gliales : elles protègent, soutiennent et isolent les neurones
I. Le Neurone
A. Caractéristiques
Ce sont les unités structurales et fonctionnelles du SN.
L’information nerveuse s’appelle l’influx nerveux et correspondent à des signaux
électriques. Il est produit dans les neurones.
Les neurones constituent le 1er niveau d’intégration de l’information et possède 3
grandes caractéristiques :
- Ils sont amitotiques (pas de reproduction)
- Ils ont une très grande longévité
- Leur vitesse de leur métabolisme est très élevée donc ils ont besoin d’un apport
constant en oxygène et en glucose.
B. Les différentes parties d’un neurone.
Ils existent des neurones de tailles très différentes. Malgré cette différence, il existe
certains points communs :
- Ils sont tous délimités par une membrane appelée membrane plasmique. Elle
sépare le milieu extérieur du milieu intérieur du neurone
(intracellulaire/extracellulaire). Ces 2 milieux sont liquides et électriquement
chargés.
Milieu intracellulaire : chargé négativement
Milieu extracellulaire : chargé positivement
- Tous les neurones sont constitués de 2 principales parties : le corps cellulaire et
les prolongements nerveux.
Le corps cellulaire : Rempli de liquide (le cytoplasme) où baignent des éléments
indispensables à la vie de la cellule. (ex : le noyau qui contient l’info génétique)
Les prolongements nerveux : Ils sont de 2 types :
- les dendrites : prolongements courts qui partent du corps cellulaire et qui se
subdivisent en branches de plus en plus fines pour se terminer par des
ramifications couvertes d’épines

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- L’axone : Prolongements unique, fin, qui part du corps cellulaire en formant le
cône axonique qui s’aminci pour former le segment initial de l’axone.
Cône axonique + segment initial de l’axone = Zone gâchette
C’est au niveau de la zone gâchette que naît l’influx nerveux qui va se propager
jusqu’au extrémités de l’axone.
L’extrémité est formée de ramifications appelée
arborisation terminale
Ces ramifications se terminent par des renflements
qu’on appelle boutons synaptiques
Dans ce bouton on trouve de petits sacs appelés
vésicules synaptiques qui contiennent des substances
chimiques appelées neurotransmetteurs.
C’est en libérant ces neurotransmetteurs que l’info va
être transmise d’une cellule a l’autre. Ca s’appelle la
transmission synaptique et a lieu au niveau de la
synapse, zone étroite de contact entre 2 cellules
Certains axones peuvent être recouverts
d’une gaine isolante appelé gaine de myéline
constituée par les cellules gliales.
Un neurone qui possède une gaine de
myéline est dit myélinisé. Un qui n’en
possède pas est dit amyélinique.
Elle sert a accélérer le message nerveux.

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Le message nerveux arrive soit par les dendrites, soit par le corps cellulaire ; il est alors
de nature électrique de type A. Il quitte le corps cellulaire par l’axone et est de nature
électrique de type B (B différent de A).
Arrivé au niveau de la terminaison axonale ce message ne peut pas traverser le liquide
extracellulaire, il va donc se transformer en message chimique qui va venir exciter les
dendrites et/ou le corps cellulaire du neurone suivant qui va transformer ce message
chimique en message électrique de type A
Il y a unidirectionnalité de la conduction nerveuse.
C. les principaux types de neurones
Il y a 2 classifications possibles :
Classification morphologique
On distingue les différents types de neurones en fonction du nombre de prolongement
qu’ils présentent. Il y a donc 3 grands types de neurones :
- Neurones multipolaires : beaucoup de dendrites et un axone. On les trouve au
niveau de l’encéphale et de la ME.
- Neurones bipolaires : un dendrite et un axone. On les trouve dans la rétine et
l’oreille interne par exemple.
- Neurones monopolaires : un seul prolongement issu du corps de la cellule. La
plupart des neurones sensoriels sont de cette forme la.
Classification fonctionnelle
En fonction du rôle qu’ils vont jouer dans la transmission et le traitement de
l’information nerveuse. On va tenir compte du sens de propagation du message nerveux
par rapport au SNC
- Les neurones sensoriels : ils sont monopolaires et véhiculent l’information de la
périphérie vers les centres. (ME + Encéphale).

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- Les neurones moteurs : ils sont multipolaires et véhiculent l’information depuis
les centres vers la périphérie.
- Les interneurones ou neurones d’association : ils servent de relais aux messages
nerveux en transmettant l’info d’un neurone a l’autre. On les trouve dans le
SNC.
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D. Physiologie des neurones
La production, le transport et la transmission de l’info nerveuse se font par le
déplacement de charges électriques entre le milieu intra et extra cellulaire.
Ces charges peuvent passer d’un milieu à l’autre par des canaux ioniques.
Certains canaux ioniques sont ouvert en permanence, d’autres s’ouvrent de façon
périodique. Les canaux ioniques chimiodépendants s’ouvrent sous l’effet de
d’une substance chimique
Les canaux ioniques mécaniquement dépendants s’ouvrent sous
l’effet d’une stimulation mécanique. (toucher, pression, onde
sonore)
Les canaux réglés par la lumière.
Les canaux ioniques voltage dépendants, ils sont ouvert par une
modification de la répartition des charges électriques entr e le
milieu intra et extra cellulaire.
1. Potentiel de repos
C’est la répartition des charges électriques entre le milieu intra et extracellulaire lorsque
le neurone est inactif.
Pour enregistrer les différences de charges électrique entre le milieu intra et le milieu
extracellulaire, on va placer une électrode d’un voltmètre à l’intérieur du neurone et on
place l’autre électrode a l’extérieur de la membrane.
On va enregistrer un voltage qui correspond au potentiel membranaire (-70mV).
Le « moins » indique que l’intérieur du neurone est chargé plus négativement que
l’extérieur, lorsque le neurone est inactif.
Le potentiel membranaire lorsque le neurone est inactif correspond au potentiel de
repos. Ce potentiel de repos est du à une quantité ou une concentration de charges
électrique qui est différente entre les milieux intra et extracellulaire.
A l’intérieur de la cellule : des ions potassium (K+) et des protéines (A-)
A l’extérieur : des ions sodium (Na+) et chlore (Cl-)
2. Modification du potentiel de repos
Les neurones vont se servir des modifications du potentiel membranaire comme signaux
pour recevoir, intégrer, et envoyer de l’information.
Il produit 2 types de signaux :
Les potentiels gradués (type A) : au niveau des dendrites et du corps cellulaire du
neurone. Ces signaux sont produits par l’ouverture des canaux
chimiodépendants, mécaniquement dépendant ou réglé par la lumière.
Les potentiels d’action (type B) : Au niveau de l’axone, ce signal est produit par
l’ouverture des canaux ioniques voltage dépendants. Les neurones vont
communiquer entre eux par l’intermédiaire d’une certaine quantité de PA
(appelé influx nerveux). L’info ne sera transmise d’un neurone à l’autre que si

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elle est suffisament puissante pour exciter le neurone, que si elle amène le
neurone à son seuil d’excitation.
Les potentiels gradués :
Ils correspondent à des modifications locales et de courte durée du potentiel de repos
membranaire. Ils peuvent correspondre soit à des dépolarisations, soit à des
hyperpolarisations.
La dépolarisation est la réduction du potentiel membranaire, c'est-à-dire que
l’interieur de la cellule devient moins négatif et se rapproche de zéro (de -70mV à -
50mV) cette dépolarisation peut intégrer des moments ou le potentiel membranaire
passe par le positif.
La dépolarisation rend le neurone plus excitable.
L’hyperpolarisation est une augmentation du potentiel membranaire qui devient
alors encore plus négatif.
L’hyperpolarisation rend le neurone moins excitable.
Ces potentiels sont dits gradués car leur voltage est directement proportionnel à
l’intensité du stimulus. Plus le stimulus est fort, plus le voltage du potentiel gradué
est important et plus la distance parcourue par le courant est grande.
Si les potentiels gradués enregistrés au niveau du neurone postsynaptique sont des
dépolarisations, on parle de PPSE (potentiel postsynaptique excitateur)
Si les potentiels gradués sont des hyperpolarisations, on parle de PPSI (potentiel
postsynaptique inhibiteur).
Ces potentiels gradués vont se déplacer de façon passive le long de la membrane (de
chaque coté) depuis la zone ou ils sont apparus, jusqu’au niveau de la zone gâchette
du neurone. Au fur et a mesure de leur déplacement, ils vont perdre de l’intensité,
arrivé à la zone gâchette, une somme des potentiels postsynaptiques ( somme des
PPS) est opérée. Si cette somme amène le neurone a son seuil d’excitation, il y a
production de potentiel d’action (PA). Si cette somme n’amène pas le neurone à son
seuil d’excitation, il ne se passe rien. On dit que le neurone obéit à la loi du tout ou
rien.
Le seuil d’excitation est d’environ -55 a -50mV.
Au niveau de la zone gachette, si la somme des PPS amène le potentiel membranaire
à -50 mV, on a une ouverture très brève des canaux sodium (Na+) voltage
dépendants.
Les canaux s’ouvrent, il y a une entrée massive de sodium dans le cellule, le voltage
de la cellule monte alors jusqu'à +30mV ; ce qui est un signal de fermeture des
canaux Na+ voltage dépendants et les charges positives vont se disperser dans tou le
cytoplasme de la cellule. Le voltage va donc redescendre. Cette repolarisation est due
également à un autre phénomène, l’ouverture des canaux potassium voltage
dépendants, le potassium sort alors de la cellule.
Ces 2 phénomènes font qu’a la fin de la repolarisation, on a une hyperpolarisation.
C’est la période réfractaire, c'est-à-dire que le neurone n’est pas excitable.